專利名稱：無線發(fā)送裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及運用了利用多根收發(fā)天線進行的空間多路復用技術(shù)(ΜΙΜΟ: Multi-Input Multi-Output)的無線通信裝置。
背景技術(shù)：
近年來，利用傳播空間的特性的空間多路復用技術(shù)的研究正在興起，增大傳輸容量的研發(fā)也在進行中。空間多路復用技術(shù)中的、具有多根發(fā)送天線而從各天線發(fā)送不同的信號并由多根接收天線進行接收且分離接收信號的技術(shù)，被稱為MIMO技術(shù)(Multi-Input Multi-Output)。該ΜΙΜΟ技術(shù)是根據(jù)多個傳播路徑的傳遞函數(shù)的不同而使空間上不同的信號多路復用進而進行收發(fā)的系統(tǒng)，雖然從各自的天線發(fā)送不同的信號，但是在假設(shè)多個傳播路徑間傳遞函數(shù)相似那樣的天線相關(guān)較高的狀況下，不能進行分離，由此招致特性的劣化。為此，例如在特開2003-204317號公報所記載的技術(shù)中，取得傳播路徑的狀況進而根據(jù)該狀況，將從多根天線的天線發(fā)送的信號或作為另外的信號、或作為另外的頻率、或作為同一信號。圖14是表示現(xiàn)有的無線發(fā)送裝置的概略結(jié)構(gòu)的圖。該無線發(fā)送裝置例如利用OFDM方式進行無線信號的發(fā)送。OFDM方式由于通過多載波化和保護間隔(guard interval)的插入而減輕高速數(shù)字信號傳輸中的多路徑延遲擴展(delay spread)的影響， 從而作為下一代的移動寬帶無線接入方式引人注目。在此，OFDM信號是使多個正交的載波 (子載波)的信號進行多路復用的信號，以下，以天線根數(shù)為兩根的情況為例進行說明。如圖14所示，無線發(fā)送裝置100具有用于發(fā)送發(fā)送信號A的系統(tǒng)1和用于發(fā)送發(fā)送信號B的系統(tǒng)2。系統(tǒng)1由編碼部101、子載波調(diào)制部102、高速反傅立葉變換(IFFT)部 103、時隙組合部104、頻率變換部105及天線106構(gòu)成。另外，系統(tǒng)2由編碼部111、子載波調(diào)制部112、高速反傅立葉變換(IFFT)部113、時隙組合部114、頻率變換部115及天線116 構(gòu)成。另外，發(fā)送機100具有載頻控制部121、發(fā)送信號切換部122、及整體的控制部123。接著，對具有這樣的構(gòu)成的現(xiàn)有的無線發(fā)送裝置中的自適應控制進行說明。還有， 在此，作為可使用的頻率例如以具有從信道I(CHl)至信道4(CH4)為止的四個信道(頻域) 的情況為例進行說明。另外，在圖15 圖17中，天線#1為系統(tǒng)1的天線106，天線#2為系統(tǒng)2的天線116。該無線發(fā)送裝置100可以采用三種無線通信方式。第一方式是空間多路復用的情況，即如圖15所示那樣從兩根天線106、116將不同的信息(發(fā)送信號A興發(fā)送信號B)以相同的頻率進行發(fā)送的情況。第二方式是頻率多路復用的情況，即如圖16所示那樣從兩根天線106、116將不同的信息(發(fā)送信號A興發(fā)送信號B)以不同的頻率進行發(fā)送的情況。第三方式是空間分集的情況，即如圖17所示那樣從兩根天線106、116將相同的信息(發(fā)送信號A=發(fā)送信號B)以相同的頻率進行發(fā)送的情況。具體而言，例如在錯誤檢測結(jié)果較好的情況即傳播路徑的狀況較好的情況下，如圖15所示，從兩根天線106、116將不同的信息(發(fā)送信號A興發(fā)送信號B)以同一頻率進行發(fā)送，從而進行空間多路復用。在圖15所示的示例中，避開存在干擾波的CHI、CH2、CH4 即分配給其他用戶的頻率(信道)，利用空閑的同一信道(CH3)從系統(tǒng)1的天線106和系統(tǒng) 2的天線116分別在將不同的發(fā)送信號A、B進行多路復用的狀態(tài)下加以發(fā)送。還有，此時， 接收機側(cè)利用發(fā)送機100所使用的頻率(圖15的示例中為CH3的頻率)進行接收動作。另外，例如在錯誤檢測結(jié)果欠佳的情況即傳播路徑狀況欠佳的情況下，如圖16所示，從兩根天線106、116將不同的信息(發(fā)送信號A興發(fā)送信號B)以不同頻率進行發(fā)送， 從而進行頻率多路復用。在圖16所示的示例中，避開存在干擾波的CH1、CH4即分配給其他用戶的頻率(信道)，從系統(tǒng)1的天線106利用空閑的兩個信道CH2、CH3中的一方的信道 (CH2)發(fā)送發(fā)送信號A，從系統(tǒng)2的天線116利用空閑的兩個信道CH2、CH3中的與系統(tǒng)1不同的另一方的信道(CH3)將與系統(tǒng)1不同的發(fā)送信號B發(fā)送。還有，此時，接收機側(cè)利用發(fā)送機100所使用的各系統(tǒng)的頻率(圖16的示例中系統(tǒng)1為CH2的頻率、系統(tǒng)2為CH3的頻率)進行接收動作。 另外，例如在錯誤檢測結(jié)果極度欠佳的情況即在傳播路徑狀況欠佳得從多根天線不能發(fā)送不同的信息的情況下，如圖17所示，選擇性地從兩根天線106、116將相同的信息 (發(fā)送信號A=發(fā)送信號B)以同一頻率進行發(fā)送，從而進行空間分集。在圖17所示的示例中，避開存在干擾波的CH1、CH2、CH4即分配給其他用戶的頻率(信道)，利用空閑的同一信道(CH3)從系統(tǒng)1的天線106和系統(tǒng)2的天線116分別將同一發(fā)送信號(發(fā)送信號k=l 送信號B)進行空間分集發(fā)送。還有，此時，接收機側(cè)利用發(fā)送機100所使用的頻率(圖17 的示例中為CH3的頻率)進行接收動作。從這樣的無線發(fā)送裝置所發(fā)送的數(shù)據(jù)例如如圖18或圖19那樣排列。在此，表示子載波為30路的情況，但是在由天線1和天線2發(fā)送同一信號的情況下，如圖18所示，天線1和天線2上分別從頻率較低一方開始依次分配數(shù)據(jù)子載波。另一方面，在以空間多路復用方式按天線發(fā)送不同的數(shù)據(jù)時，如圖19所示，在天線1上分配從第一至第三十路的數(shù)據(jù)，在天線2上分配從第三十一至第六十路的數(shù)據(jù)。專利文獻1日本特開2003-204317號公報在上述現(xiàn)有技術(shù)中，根據(jù)傳播路徑的狀況，對是從兩根天線發(fā)送不同的信號還是發(fā)送同一信號的任一方進行了選擇。但是，在這樣的現(xiàn)有技術(shù)中，由于對OFDM信號具有不同序列的發(fā)送機而以兩者擇一方式進行選擇，從而如圖18及圖20所示那樣，OFDM的所有子載波發(fā)送完全不同的信號，或者所有子載波發(fā)送不同的信號。其結(jié)果，具有以下缺點，即在調(diào)制方式或編碼率為相同的情況下，當能夠發(fā)送的信息量作為相對值為1或2任一方并且傳播路徑惡化時，能夠發(fā)送的信息量急速地變?yōu)橐话搿?br>
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是鑒于這樣的情況所作成的，其目的在于提供一種可獲得與傳播路徑的特性相應的最大的吞吐量的無線發(fā)送裝置。
(1)為了達成上述目的，本發(fā)明采用以下的機構(gòu)。也就是，本發(fā)明涉及的無線發(fā)送裝置，具備多根發(fā)送天線并且以子載波單位對發(fā)送信號進行空間多路復用或不進行空間多路復用后發(fā)送，上述無線發(fā)送裝置具備子載波調(diào)制部，按每路子載波對所輸入的發(fā)送信號進行調(diào)制；發(fā)送信號調(diào)配部，對上述各發(fā)送天線調(diào)配按每路上述子載波調(diào)制后的發(fā)送信號； 和發(fā)送控制部，根據(jù)從通信對方即其他的無線通信裝置接收到的信息，決定按每路子載波進行空間多路復用的多路復用數(shù)，并且將上述所決定的多路復用數(shù)輸出到上述子載波調(diào)制部及上述發(fā)送信號調(diào)配部。這樣，由子載波調(diào)制部調(diào)制發(fā)送信號后，由發(fā)送信號調(diào)配部將方向信號調(diào)配給各發(fā)送天線，從而可對是按每路子載波從各發(fā)送天線發(fā)送同一信號還是發(fā)送不同的信號進行選擇。由此，根據(jù)傳播路徑的特性，能夠在傳播路徑較好的子載波上進行空間多路復用，另一方面在傳播路徑不良的子載波上以不進行空間多路復用的方式發(fā)送發(fā)送信號。其結(jié)果， 可獲得與傳播路徑的特性相應的最大的吞吐量。(2)另外，本發(fā)明涉及的無線發(fā)送裝置，其特征在于，上述發(fā)送信號由添加順序的多個符號構(gòu)成，上述發(fā)送信號調(diào)配部根據(jù)從上述發(fā)送控制部輸入的多路復用數(shù)，對于上述多路復用數(shù)為2以上的子載波調(diào)配上述發(fā)送信號的符號，以使通過與上述所決定的多路復用數(shù)對應的根數(shù)的發(fā)送天線分別發(fā)送不同的符號這樣，對于多路復用數(shù)為2以上的子載波，按照通過與該所決定的多路復用數(shù)對應的發(fā)送天線分別發(fā)送不同符號的方式調(diào)配發(fā)送信號的符號，從而對于由發(fā)送控制部決定了多路復用數(shù)的子載波，能夠根據(jù)該多路復用數(shù)對發(fā)送信號進行多路復用并加以發(fā)送。由此，根據(jù)傳播路徑的特性，能夠在傳播路徑較好的子載波上進行空間多路復用，另一方面在傳播路徑不良的子載波上以不進行空間多路復用的方式發(fā)送發(fā)送信號。(3)另外，本發(fā)明涉及的無線發(fā)送裝置，其特征在于，上述發(fā)送信號調(diào)配部對于上述多路復用數(shù)相同的子載波，將上述符號調(diào)配給各子載波，以使在上述各發(fā)送天線中從頻率較高一方或較低一方開始連續(xù)。這樣，對于多路復用數(shù)為同一的子載波，按照在上述各發(fā)送天線中從頻率較高一方或較低一方開始連續(xù)的方式，將符號調(diào)配給各子載波，從而可簡化用于調(diào)配的步驟。(4)另外，本發(fā)明涉及的無線發(fā)送裝置，其特征在于，上述發(fā)送信號調(diào)配部對于上述多路復用數(shù)為2以上的子載波，將上述符號調(diào)配給各子載波，以使上述符號在上述發(fā)送天線間連續(xù)。這樣，在上述多路復用數(shù)為2以上的子載波，按照上述符號在上述發(fā)送天線間連續(xù)的方式，將上述符號調(diào)配給各子載波，從而可避免錯誤率高的數(shù)據(jù)集中。也就是，可預測到當在各發(fā)送天線中將發(fā)送信號連續(xù)地調(diào)配到子載波上時，將排在后面的發(fā)送信號被多路復用的情況增多，并且排在后面的發(fā)送信號中錯誤率高。本發(fā)明中，對于多路復用數(shù)為2以上的子載波，按照在發(fā)送天線間符號連續(xù)的方式進行調(diào)配，從而可防止排在后面的發(fā)送信號中錯誤率高。(5)另外，本發(fā)明涉及的無線發(fā)送裝置，其特征在于，上述發(fā)送控制部，確定針對上述所決定的各多路復用數(shù)的每一個分配的上述符號個數(shù)的比率，上述發(fā)送信號調(diào)配部，根據(jù)上述比率及上述符號的順序，從頻率較高一方或較低一方開始將上述符號調(diào)配給各子載波。
一般，多路復用數(shù)增多錯誤率也隨之變高，但是通過本發(fā)明，根據(jù)多路復用數(shù)將發(fā)送信號的符號依次調(diào)配，從而可將錯誤率高的信號分散，由此實現(xiàn)整體的特性提高。(6)另外，本發(fā)明涉及的無線發(fā)送裝置，其特征在于，通過按每特定的數(shù)據(jù)量劃分上述發(fā)送信號，來形成上述符號。這樣，通過按每特定的數(shù)據(jù)量劃分上述發(fā)送信號來形成上述符號，由此可調(diào)整發(fā)送信息量。例如，以符號為發(fā)送信號的最小單位的劃分點(delimiter)，來進行發(fā)送信息量的調(diào)整。(7)另外，本發(fā)明涉及的無線發(fā)送裝置，其特征在于，當上述發(fā)送信號在頻率軸上或時間軸上擴散時，上述發(fā)送控制部按每擴散單位決定上述多路復用數(shù)。這樣，當發(fā)送信號在頻率軸上或時間軸上擴散時，可在接收側(cè)將逆擴散處理在一個符號數(shù)據(jù)內(nèi)進行。因而，所擴散的信號內(nèi)優(yōu)選為同一特性(例如，接收功率或噪聲特性等)。根據(jù)本發(fā)明，因為按每三單位決定多路復用數(shù)，所以不僅能夠?qū)崿F(xiàn)整體的吞吐量的提高，并且能夠適當?shù)剡M行接收后的逆擴散處理。(8)另外，本發(fā)明涉及的無線發(fā)送裝置，其特征在于，在以基本單位將子載波成塊化，并且以上述塊單位對上述發(fā)送信號進行信號處理的情況下，上述發(fā)送控制部以上述塊單位決定上述多路復用數(shù)。這樣，在以上述塊單位對發(fā)送信號進行信號處理的情況下，以上述塊單位決定上述多路復用數(shù)，由此不僅實現(xiàn)整體的吞吐量的提高，并且可在接收側(cè)以塊單位進行適當?shù)慕獯a處理。(9)另外，本發(fā)明涉及的無線發(fā)送裝置，其特征在于，在由多根上述發(fā)送天線的任一根發(fā)送同一發(fā)送信號時，上述發(fā)送控制部降低用于發(fā)送上述同一發(fā)送信號的各發(fā)送天線中的發(fā)送功率。這樣，在由多根發(fā)送天線的任一根發(fā)送同一發(fā)送信號時，降低用于發(fā)送同一發(fā)送信號的各發(fā)送天線中的發(fā)送功率，從而能夠防止發(fā)送同一信號時的功率增大，以適當?shù)陌l(fā)送功率進行發(fā)送。還有，與在發(fā)送側(cè)中降低發(fā)送功率相當?shù)姆椒?，例如采用調(diào)整振幅的方法也是有效的。另外，也可以在發(fā)送同一信號的子載波上，將從任一根發(fā)送天線發(fā)送的信號的功率設(shè)為1/2、1/3，或?qū)⑵渌陌l(fā)送天線的功率設(shè)為0。(10)另外，本發(fā)明涉及的無線接收裝置，其特征在于，具備多根接收天線，接收從上述任一項記載的無線發(fā)送裝置發(fā)送的信號，當通過多根上述接收天線任一根接收同一信號時，進行接收信號的合成處理。接收機側(cè)上，由于已經(jīng)知道是否預先對每路子載波進行多路復用，因此僅對分配有同一信號的子載波在接收后合成并進行解調(diào)。這樣，雖然由多序列的RF電路等接收接收信號并進行合成的分集作為公知技術(shù)為人熟知，但在本發(fā)明中通過進行多路復用后的信號的MIMO處理和未多路復用的信號的分集處理，能夠?qū)崿F(xiàn)特性的提高。由于現(xiàn)有的分集接 收中需要多系統(tǒng)的接收系統(tǒng)并且相對電路上的負荷較大其改善程度不明顯(例如，2序列的接收系統(tǒng)中為2dB左右，3序列的接收系統(tǒng)中為3dB左右)，由此僅實用化了一部分的用途。 但在本發(fā)明中，因為MIMO處理，因為持有初始的多序列的接收系統(tǒng)RF信號序列，所以具有能夠在不增大電路負荷的情況下實現(xiàn)特性的提高的優(yōu)點。(11)另外，本發(fā)明涉及的無線通信系統(tǒng)，其特征在于，包括上述任一項記載的無線發(fā)送裝置；和上述的無線接收裝置。通過本發(fā)明，根據(jù)傳播路徑的特性，能夠在傳播路徑較好的子載波上進行空間多路復用，另一方面在傳播路徑不良的子載波上以不進行空間多路復用的方式發(fā)送發(fā)送信號。其結(jié)果，可獲得與傳播路徑的特性相應的最大的吞吐量。(12)另外，本發(fā)明涉及的無線發(fā)送方法，使用多根發(fā)送天線并且以子載波單位對發(fā)送信號進行空間多路復用或不進行空間多路復用后發(fā)送，該方法至少包括根據(jù)從通信對方即其他的無線通信裝置接收到的信息，按每路子載波決定進行空間多路復用 的多路復用數(shù)的步驟；根據(jù)上述所決定的多路復用數(shù)，按每路子載波對所輸入的發(fā)送信號進行調(diào)制的步驟；和根據(jù)上述所決定的多路復用數(shù)，對上述各發(fā)送天線調(diào)配按每路上述子載波調(diào)制后的發(fā)送信號的步驟。這樣，按每路子載波調(diào)制發(fā)送信號后將發(fā)送信號調(diào)配給各發(fā)送天線，從而能夠?qū)Π疵柯纷虞d波是從各發(fā)送天線發(fā)送同一信號還有發(fā)送不同的信號進行選擇。由此，根據(jù)傳播路徑的特性，能夠在傳播路徑較好的子載波上進行空間多路復用，另一方面在傳播路徑不良的子載波上以不進行空間多路復用的方式發(fā)送發(fā)送信號。其結(jié)果，可獲得與傳播路徑的特性相應的最大的吞吐量。(13)另外，本發(fā)明涉及的無線發(fā)送方法，其特征在于，還包括當上述發(fā)送信號在頻率軸上或時間軸上擴散時，按照每擴散單位決定上述多路復用數(shù)的步驟。這樣，當發(fā)送信號在頻率軸上或時間軸上擴散時，可在接收側(cè)將逆擴散處理在一個符號數(shù)據(jù)內(nèi)進行。因而，所擴散的信號內(nèi)優(yōu)選為同一特性(例如，接收功率或噪聲特性等)。根據(jù)本發(fā)明，因為按每三單位決定多路復用數(shù)，所以不僅能夠?qū)崿F(xiàn)整體的吞吐量的提高，并且能夠適當?shù)剡M行接收后的逆擴散處理。(14)另外，本發(fā)明涉及的無線發(fā)送方法，其特征在于，還包括在以基本單位將子載波成塊化，并且以上述塊單位對上述發(fā)送信號進行信號處理的情況下，以上述塊單位決定上述多路復用數(shù)的步驟。這樣，以上述塊單位對發(fā)送信號進行信號處理的情況下，以上述塊單位決定上述多路復用數(shù)，從而不僅可實現(xiàn)整體的吞吐量的提高，并且可在接收側(cè)以塊單位進行適當?shù)慕獯a處理。(發(fā)明效果)根據(jù)本發(fā)明，因為能按每路子載波選擇多路復用數(shù)，所以能夠獲得與傳播路徑的特性相應的最大吞吐量。另外，由于按照錯誤率高之處不集中的方式進行發(fā)送信號(數(shù)據(jù)) 的調(diào)配，從而能夠降低特性的不良。并且，也可與進行發(fā)送的信號(數(shù)據(jù))數(shù)、配合系統(tǒng)的規(guī)格而匹配性良好地控制進行多路復用的子載波數(shù)。另外，可在幾乎不增加電路的狀態(tài)下， 在未進行多路復用的子載波上實現(xiàn)每路子載波的接收分集。


圖1是表示第一實施方式涉及的無線發(fā)送裝置的概略結(jié)構(gòu)的框圖。圖2是表示第一實施方式涉及的無線發(fā)送裝置的動作的流程圖。圖3是表示第一實施方式涉及的無線發(fā)送裝置的動作的流程圖。圖4是表示第一實施方式中、按每路子載波進行多路復用的狀態(tài)的圖。
圖5是表示第一實施方式中、按每路子載波調(diào)配發(fā)送信號的狀態(tài)的圖。圖6是表示第一實施方式中、按每路子載波調(diào)配發(fā)送信號的狀態(tài)的圖。圖7是表示第一實施方式中、按每路子載波調(diào)配發(fā)送信號的狀態(tài)的圖。圖8是表示第一實施方式中、按每路子載波調(diào)配發(fā)送信號的狀態(tài)的圖。圖9是表示第二實施方式中、按每路子載波分配擴散的信號的狀態(tài)的圖。圖10是表示第三實施方式中、在一個擴散塊中用相同的多路復用數(shù)進行多路復用的狀態(tài)的圖。圖11是表示第三實施方式中、在一個子信道塊中用相同的多路復用數(shù)進行多路復用的狀態(tài)的圖。圖12是表示第四實施方式涉及的無線接收機的概略結(jié)構(gòu)的框圖。圖13是表示第五實施方式涉及的無線發(fā)送機的概略結(jié)構(gòu)的框圖。圖14是表示現(xiàn)有的無線發(fā)送機的概略結(jié)構(gòu)的框圖。圖15是表示現(xiàn)有的無線發(fā)送裝置中的各發(fā)送天線和發(fā)送信號之間的關(guān)系的圖。圖16是表示現(xiàn)有的無線發(fā)送裝置中的各發(fā)送天線和發(fā)送信號之間的關(guān)系的圖。圖17是表示現(xiàn)有的無線發(fā)送裝置中的各發(fā)送天線和發(fā)送信號之間的關(guān)系的圖。圖18是表示現(xiàn)有的無線發(fā)送裝置中、按每路子載波調(diào)配發(fā)送信號的狀態(tài)的圖。圖19是表示現(xiàn)有的無線發(fā)送裝置中、對每路子載波調(diào)配發(fā)送信號的狀態(tài)的圖。圖20是表示現(xiàn)有的無線發(fā)送裝置中、發(fā)送不同的信號時和發(fā)送相同的信號時的各發(fā)送天線和子載波之間的關(guān)系的圖。圖中10_編碼部，11-子載波調(diào)制部，12-控制部，13-發(fā)送信號調(diào)配部，14a、 14b-IFFT部，15a、15b-時隙組合部，16a、16b_頻率變換部，17-載頻發(fā)生部，18a、18b_發(fā)送天線，20a、20b-接收天線，21a、21b-頻率變換部，22a、22b_A/D轉(zhuǎn)換部，23a、23b_FFT部， 24-子載波選擇部，25-控制部，30a、30b-振幅控制部。
具體實施例方式圖1是表示第一實施方式涉及的無線發(fā)送裝置的概略結(jié)構(gòu)的框圖。通過編碼部10 對發(fā)送信號進行編碼處理。接著，通過子載波調(diào)制部11進行發(fā)送信號的每路子載波的調(diào)制?？刂撇?2根據(jù)從作為通信對方的其他無線通信裝置接收的信息，例如利用錯誤檢測結(jié)果或干擾檢測結(jié)果，決定按照子載波進行空間多路復用的多路復用數(shù)，并且將所決定的多路復用數(shù)向子載波調(diào)制部11和發(fā)送信號調(diào)配部13輸出。發(fā)送信號調(diào)配部13將由兩個IFFT 部14a、14b處理的子載波路數(shù)份的信號遞交給IFFT部14a、14b。例如，當系統(tǒng)具有768路子載波時，就分別轉(zhuǎn)送768路份的信號。時隙組合部15a、15b向通過IFFT部14a、14b成為時間波形的信號附加保護時間或前同步碼部等，由此形成應當發(fā)送的時隙結(jié)構(gòu)。接著，發(fā)送信號，由頻率變換部16a、16b根據(jù)載頻發(fā)生部17所產(chǎn)生的頻率而轉(zhuǎn)換為RF頻率，并且從天線18a、18b送出。接著，是對每路子載波進行空間多路復用還是不進行空間多路復用的判斷基準， 可利用以下任一項的信息。(1)接收到的信號的每路子載波的天線的相關(guān)。這是因為天線相關(guān)較大時多路復用后的干擾增加。
(2)接收功率。這是因為接收功率較低時降低多路復用度較好。(3)每路子載波的干擾功率的強度。這是因為干擾波較多時用于MIMO信號分離的傳播路徑推導誤差增大。(4)對每個用戶以固定數(shù)量分配子載波時考慮空間多路復用問題。這是因為在需要某時間、某用戶的信息量較多的情況下，需要將該用戶的多路復用度優(yōu)先地提高。 基于以上判斷基準的任一項來決定每路子載波單位的空間多路復用數(shù)的動作，按照圖2及圖3所示的流程圖進行。如圖2所示，首先，測定可否空間多路復用所需的傳播特性信息(步驟Si)。接著，在向控制部12輸入傳播特性信息、錯誤特性信息等的情況下(步驟S2)，由控制部12決定每路子載波的調(diào)制多值數(shù)、空間多路復用數(shù)(步驟S3)。然后，由子載波調(diào)制部11對發(fā)送信號進行多值調(diào)制(步驟S4)。接著，將天線1、天線2…的每路子載波的信號調(diào)配給發(fā)送序列1、2(步驟S5)。在此，當由不同天線發(fā)送相同信號時，對信號進行復制。接著，對各發(fā)送序列實施IFFT處理進而生成發(fā)送信號(步驟S6)。最后，從兩根發(fā)送天線發(fā)送MIMO信號(步驟S7)并結(jié)束。另外，也能夠采用圖3所示的方法。也就是說，測定可否空間多路復用所需的傳播特性信息(步驟Tl)，向控制部12輸入傳播特性信息、錯誤特性信息等(步驟T2)。接著， 將來自上位層的每路子載波的空間多路復用請求向控制部12輸入(步驟T3)。然后，由控制部12決定每路子載波的調(diào)制多值數(shù)、空間多路復用數(shù)(步驟T4)。另外，由子載波調(diào)制部11對發(fā)送信號進行多值調(diào)制(步驟T5)。接著，將天線1、天線2…的每路子載波的信號調(diào)配給發(fā)送序列1、2(步驟T6)。在此，當由各自的天線發(fā)送相同信號時，對信號進行復制。 接著，對各發(fā)送序列實施IFFT處理進而生成發(fā)送信號(步驟T7)。最后，從兩根發(fā)送天線發(fā)送MIMO信號(步驟T8)結(jié)束。這樣，根據(jù)上述判斷基準所需的信息，由控制部12決定子載波單位空間多路復用數(shù)。還有，信息也包括收發(fā)之間需要交換的信息、或由一方的通信機可判斷的信息。另外， 在上述的說明中，雖然發(fā)送側(cè)的控制部根據(jù)各種信息決定每路子載波的多路復用數(shù)，但是可以從接收側(cè)傳送多路復用數(shù)，通知控制部12已經(jīng)決定了的多路復用數(shù)。由此，能夠決定進行多路復用的載波、可多路復用的多路復用數(shù)。圖4是表示通過第一實施方式涉及的無線發(fā)送裝置對每路子載波進行處理的信號的圖。第一實施方式中，因為采用使編碼、子載波調(diào)制共同化然后由發(fā)送信號調(diào)配部13 調(diào)配信號的結(jié)構(gòu)，所以，如圖4所示，能夠?qū)κ且宰虞d波單位發(fā)送同一信號還是發(fā)送不同的信號進行選擇。現(xiàn)有技術(shù)中，只能對所有子載波進行是相同還是不同這樣的兩者擇一的選擇，但是第一實施方式中，能夠按照在子載波間一部分的子載波為同一信號而殘留的為不同的信號的方式進行選擇。其結(jié)果，根據(jù)傳播路徑狀況，通過從傳播路徑惡化的子載波發(fā)送同一信號，而將即使以多路復用方式發(fā)送也沒有問題的子載波進行多路復用后發(fā)送，能夠?qū)崿F(xiàn)整體的吞吐量的提高。在此，為了調(diào)配信號，需要從控制部收取進行多路復用的信號數(shù)(多路復用數(shù))， 并將該數(shù)量轉(zhuǎn)告子載波調(diào)制部11和發(fā)送信號調(diào)配部13。例如，在所有子載波為768路而發(fā)送同一信號的子載波為300路的情況下，由子載波部施行調(diào)制處理的符號(symbol)則為 (768+768-300)路份。于是，在向IFFT部14a、14b進行輸出時，對發(fā)送同一信號的子載波使用同一調(diào)制信息。還有，雖然 在此對多路復用數(shù)為“2”的情況進行了說明，但是多路復用數(shù)并非限定于“2”，在發(fā)送系統(tǒng)為三系統(tǒng)而多路復用數(shù)為3的情況下，能夠從多路復用數(shù)1、2、3中按照子載波選擇多路復用數(shù)。接著，對各個數(shù)據(jù)的調(diào)配方法進行說明。由于在無線通信中數(shù)據(jù)產(chǎn)生錯誤不可避免的，所以使用了通過糾錯技術(shù)對出錯時進行糾正的機構(gòu)。正因為此，圖1中該原因編碼部 10對發(fā)送信號進行編碼。但是，如果將視點移到發(fā)生錯誤處，則即使錯誤率相同時，對于數(shù)十比特的錯誤集中在一處的情況、與每處幾比特的錯誤分散發(fā)生的情況而言，錯誤分散發(fā)生的一方具有更容易糾錯的特性。因而，對于發(fā)送數(shù)據(jù)的調(diào)配而言，使錯誤率較好的和較差的不集中，有助于整體的錯誤率改善。作為另一條件，進行多路復用的子載波有時殘留干擾的影響，由此對于錯誤率而言，多路復用的子載波的一方與未多路復用的子載波相比錯誤率更高?；谝陨系乃伎挤椒?，能夠想到以下的三種調(diào)配方法。第一調(diào)配方法，在第一發(fā)送系統(tǒng)和第二發(fā)送系統(tǒng)中按照子載波編號的一方依次載入，在未多路復用的部分中發(fā)送與第一天線相同的信號，在多路復用的部分中發(fā)送不同的數(shù)據(jù)。圖5表示該方法。在圖5所示的示例中，通過天線1發(fā)送1 30的信號，通過天線2及天線3由多路復用的子載波發(fā)送 31 46的信號。另外，通過天線2和天線3由未多路復用的子載波發(fā)送與天線1相同的信號。另外，在圖6所示的示例中，通過天線1發(fā)送1 30的信號，通過天線2和天線3 由多路復用的子載波發(fā)送31 46的信號。并且，通過天線2由未多路復用的子載波發(fā)送與天線1相同的信號，但是通過天線3由未多路復用的子載波發(fā)送與天線2相同的信號。這樣，在具有多根天線的情況下，使發(fā)送信號與任一天線相同，但是將圖5及圖6 進行組合，對于天線3而言，也能夠使由天線1及天線2進行發(fā)送的信號共存。接著，第二調(diào)配方法，不僅通過天線1發(fā)送1 30的信號并且依次進行載入。圖 7表示該種方法。如圖7所示，將第一 第五路信號從前頭依次調(diào)配給各天線，并由多路復用數(shù)為2的子載波將第五路的信號調(diào)配給天線1，而將第六路信號調(diào)配給天線2。由于在第一調(diào)配方法中作為多路復用方法用一方的發(fā)送系統(tǒng)在先進行了調(diào)配，因此如果隨后將用于多路復用的信號集中調(diào)配，則進行多路復用的信號偏于后半，從而存在后半上集中錯誤率高的數(shù)據(jù)的擔心，但是根據(jù)第二調(diào)配方法，可以解決后半上集中的問題。接著，第三調(diào)配方法根據(jù)多路復用數(shù)依次進行調(diào)配。當多路復用數(shù)增多并增多為 3、4時，錯誤率也隨之變高。于是，作為數(shù)據(jù)的調(diào)配方法根據(jù)比率調(diào)配為1多路復用(沒有多路復用)的子載波、2多路復用的子載波、3多路復用的子載波、4多路復用的子載波，1多路復用的子載波、2多路復用的子載波、3多路復用的子載波…。圖8表示該例。在圖8所示的示例中，因為按照數(shù)據(jù)的個數(shù)3 4 3的比率分配1多路復用、2多路復用、3多路復用，所以如下進行重復第一、第二、第三信號為“1多路復用”，第四、第五、第六信號為“2多路復用”，第七、第八、第九信號為“3多路復用”，第十一、第十二、第十三信號為“1多路復用”…。
此時，作為信號的排列方法沒有在多路復用數(shù)較多處連續(xù)的顧慮，從而使錯誤率高的數(shù)據(jù)分散，由此能夠?qū)崿F(xiàn)整體特性提高。還有，雖然實際的情況下利用各多路復用數(shù)指定的子載波數(shù)并非為相同比率，但是由于通過控制部決定設(shè)為各自的多路復用數(shù)的子載波數(shù)，從而只要根據(jù)該比率改變調(diào)配周期即可。另外，對于通信系統(tǒng)而言，也存在施加交織處理而使錯誤分散的系統(tǒng)。此時同樣地通過使交織/逆交織后的排列順序不固定于多路復用數(shù)較多的數(shù)據(jù)，也能夠獲得相同的效果ο(第二實施方式)接著，對與信號數(shù)(數(shù)據(jù)數(shù))相應的調(diào)配方法進行說明。第一種為著眼于數(shù)據(jù)數(shù)的調(diào)配方法。該著眼于數(shù)據(jù)數(shù)的調(diào)配方法具有二種方法。(1)第一方法根據(jù)應當發(fā)送的數(shù)據(jù)的最小單位的劃分點調(diào)整發(fā)送信息量。具體而言，如上述第一實施方式，雖然根據(jù)多路復用數(shù)向各子載波分配數(shù)據(jù)時可收發(fā)的數(shù)據(jù)量為X比特，但是在以數(shù)據(jù)單位進行劃分的情況下，選擇(數(shù)據(jù)單位廣k < χ成立的k的最大值。雖然沒有規(guī)定數(shù)據(jù)單位，但通常可認為以字節(jié)(Sbit)單位或字(16bit) 單位或IOObit為基準。此時，所舍去的比特能夠使用于使多路復用的子載波降低多路復用數(shù)的容限 (margin)0(2)第二方法多路復用數(shù)以最小單位為基準分配。在此，表示在利用OFDM的通信系統(tǒng)中最近所使用的與擴頻組合的被稱為 MC-CDMA(Multi carriar OFDM)的方式的示例。圖9表示該方式的概要。MC-CDMA中，使數(shù)據(jù)符號擴散(圖中擴散成10倍)之后，將該擴散的信號分配給各子載波的方式。這樣的通信方式中，其特征在于，在應用第二實施方式的情況下，在該擴散的一個符號數(shù)據(jù)間設(shè)為同一空間多路復用數(shù)。MC-CDMA中，雖然接收后在1符號數(shù)據(jù)內(nèi)進行逆擴散處理，但是此時擴散的信號間優(yōu)選為同一特性(接收功率或噪聲特性等)。于是，多路復用調(diào)配方法中，其特征在于，按照以MC-CDMA的頻率軸上所擴散的基準單位為最小單位進行調(diào)配。這樣，當發(fā)送信號在頻率軸上或時間軸上擴散時，在接收側(cè)在一個符號數(shù)據(jù)內(nèi)進行逆擴散處理。因而，擴散的信號內(nèi)優(yōu)選為同一的特性(例如接收功率或噪聲特性等)。根據(jù)本發(fā)明，因為按每三單位決定多路復用數(shù)，所以不僅能夠?qū)崿F(xiàn)整體的吞吐量的提高，并且能夠適當?shù)剡M行接收后的逆擴散處理。(第三實施方式)接著，作為第三實施方式，對將信號進行成塊化并實施信號處理時的實施方式進行說明。一個示例是如MC-CDMA的變形即VSF-0FCDM那樣將時間和頻率成塊化的情況。圖 10表示該情況(NTTDoCoMo學術(shù)期刊Vol，IlNo. 2P24)。該系統(tǒng)中，施行擴散的成塊化作為頻率軸和時間軸之積，處理也以該單位進行。圖10中，一個擴散塊由頻率軸2(作為頻域子載波2路份)和時間軸4 (作為時域OFCDM符號4個份)形成。此時，本發(fā)明中將該成塊化的單位內(nèi)設(shè)為同一多路復用數(shù)。作為另一示例，是以O(shè)FDMA為目的預先以基本單位對子載波進行成塊化的情況。 圖11表示該情況。該示例中，將所有子載波分為7塊。此時，因為以塊單位進行處理，所以以塊單位將多路復用數(shù)設(shè)為相同。這樣，在成塊化后進行信號處理的系統(tǒng)中，由于通過以該單位進行多路復用而使處理塊內(nèi)為相同的多路復用數(shù)，因此方便處理。也就是，以上述塊 單位對發(fā)送信號進行信號處理時，由于以上述塊單位決定上述多路復用數(shù)，因此不僅可實現(xiàn)整體的吞吐量的提高，并且可在接收側(cè)以塊單位進行適當?shù)慕獯a處理。(第四實施方式)接著，對收發(fā)機中的處理進行說明。接收機側(cè)上，由于已經(jīng)知道是否預先按每路子載波進行多路復用，由此僅對載有同一信號的子載波在接收后進行合成并解調(diào)。圖12是表示接收機的概略結(jié)構(gòu)的框圖。通過天線20a、20b接收發(fā)送信號，并通過頻率變換部2la、2Ib將無線電信號變換為電信號。通過A/D轉(zhuǎn)換部22a、22b將模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，并通過FFT部23a、23b進行傅立葉變換處理。子載波選擇部24受到基于控制部25的控制，按每路子載波選擇輸出對MIMO處理或分集處理的其中之一。這樣，雖然由多序列的RF電路等接收接收信號并進行合成的分集作為公知技術(shù)為人熟知，但在第四實施方式中通過進行多路復用的信號的MIMO處理和未多路復用的信號的分集處理，能夠?qū)崿F(xiàn)特性的提高。由于現(xiàn)有的分集接收中需要多系統(tǒng)的接收系統(tǒng)并且相對電路上的負荷較大其改善程度不明顯(2序列的接收系統(tǒng)中為2dB左右，3序列的接收系統(tǒng)中為3dB左右)，由此僅實用化一部分的用途。相對于此，根據(jù)第四實施方式，為了 MIMO處理，持有初始的多序列的接收系統(tǒng)RF信號序列，因此具有能夠在不增大電路負荷的狀態(tài)下實現(xiàn)特性的提高的優(yōu)點。(第五實施方式)第五實施方式中，其特征在于，在進行子載波調(diào)制之際沒有多路復用或多路復用數(shù)較小的情況下，進行與發(fā)送側(cè)中減小發(fā)送功率相當?shù)恼穹恼{(diào)整。圖13是表示第五實施方式涉及的無線發(fā)送裝置的概略結(jié)構(gòu)的框圖。通過編碼部 10對發(fā)送信號進行編碼處理。接著，通過子載波調(diào)制部11進行發(fā)送信號的每路子載波的調(diào)制?？刂撇?2根據(jù)從通信對方即其他的無線通信裝置接收到的信息，例如利用錯誤檢測結(jié)果或干擾檢測結(jié)果，決定按每路子載波進行空間多路復用的多路復用數(shù)，并且將所決定的多路復用數(shù)輸出到子載波調(diào)制部11和發(fā)送信號調(diào)配部13。發(fā)送信號調(diào)配部13將由兩個振幅控制部30a、30b處理的子載波路數(shù)份的信號遞交給振幅控制部30a、30b。例如，當系統(tǒng)具有768路子載波時，就分別遞送768路份的信號。 這些振幅控制部30a、30b通過對發(fā)送信號的振幅進行調(diào)整，來調(diào)整發(fā)送功率。時隙組合部 15a、15b向由IFFT部14a、14b處理為時間波形的信號附加保護時間或前同步碼部等，由此形成應當發(fā)送的時隙結(jié)構(gòu)。接著，將發(fā)送信號通過頻率變換部16a、16b根據(jù)載頻發(fā)生部17 所生成的頻率而轉(zhuǎn)換為RF頻率，并且從天線18a、18b送出。第五實施方式中，在持有兩個發(fā)送系統(tǒng)的情況下，當以不進行多路復用的方式發(fā)送同一信號時，功率變?yōu)?倍。為此，能夠在調(diào)整為與多路復用的信號相等的信號功率的狀態(tài)下進行發(fā)送。因而，對于發(fā)送同一信號的子載波而言，可使來自一個發(fā)送系統(tǒng)的功率變?yōu)?1/2，或使一方的功率消失。另外，因為也可預測由實施上述分集接收所帶來的改善，所以該量的功率降低也為可能。并且，通過發(fā)送分集的方法控制發(fā)送側(cè)的功率也能夠期待進一步的改善效果。 綜上所述，在通過多根發(fā)送天線的任一根發(fā)送同一發(fā)送信號的情況下，由于降低發(fā)送同一發(fā)送信號的各發(fā)送天線中的發(fā)送功率，從而防止發(fā)送同一信號時的功率增大，能夠以適當?shù)陌l(fā)送功率進行發(fā)送。另外，如第五實施方式那樣，與在發(fā)送側(cè)中降低發(fā)送功率相當?shù)姆椒?，例如采用調(diào)整振幅的方法也是有效的
權(quán)利要求
1.一種無線發(fā)送裝置，其具備多根發(fā)送天線， 所述無線發(fā)送裝置具備決定部，在向發(fā)送對象的無線通信裝置發(fā)送由時間和頻率來成塊化的發(fā)送信號時，按每個所述塊來決定空間多路復用數(shù)；和發(fā)送信號分配部，基于所決定的所述空間多路復用數(shù)，向所述各發(fā)送天線分配發(fā)送信號。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無線發(fā)送裝置，其特征在于，從所述無線通信裝置接收與每個所述塊的空間多路復用數(shù)有關(guān)的信息。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的無線發(fā)送裝置，其特征在于，所述發(fā)送信號由連續(xù)的符號構(gòu)成，在所述空間多路復用數(shù)為2的情況下，以所述連續(xù)的符號的順序按每個所述符號向2根發(fā)送天線分配所述符號。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的無線發(fā)送裝置，其特征在于，所述發(fā)送信號由連續(xù)的符號構(gòu)成，在所述空間多路復用數(shù)為3的情況下，以所述連續(xù)的符號的順序按每個所述符號向3根發(fā)送天線分配所述符號。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的無線發(fā)送裝置，其特征在于，所述發(fā)送信號由連續(xù)的符號構(gòu)成，在所述空間多路復用數(shù)為2以上的情況下，以所述連續(xù)的符號的順序按每個所述符號向各發(fā)送天線分配所述符號。
6.一種無線通信裝置，具備多根接收天線，接收從權(quán)利要求1至5中任一項所述的無線發(fā)送裝置發(fā)送的信號，所述無線通信裝置發(fā)送與每個所述塊的空間多路復用數(shù)有關(guān)的信息。
7.一種無線通信裝置，具備多根接收天線，接收從權(quán)利要求1至5中任一項所述的無線發(fā)送裝置發(fā)送的信號，所述無線通信裝置，在所述接收到的每個塊的信號中，對進行了多路復用的信號執(zhí)行 MIMO處理，對未進行多路復用的信號執(zhí)行分集處理。
8.一種無線發(fā)送方法，是具備多根發(fā)送天線的無線發(fā)送裝置的無線發(fā)送方法， 所述無線發(fā)送方法包括在向發(fā)送對象的無線通信裝置發(fā)送由時間和頻率來成塊化的發(fā)送信號時，按每個所述塊決定空間多路復用數(shù)的步驟；和基于所決定的所述空間多路復用數(shù)，向所述各發(fā)送天線分配發(fā)送信號的步驟。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的無線發(fā)送方法，其特征在于，包括從所述無線通信裝置接收與每個所述塊的空間多路復用數(shù)有關(guān)的信息的步驟。
10.一種無線通信方法，是具備多根接收天線的無線通信裝置的無線通信方法， 所述無線通信方法包括接收通過權(quán)利要求8或9所述的無線發(fā)送方法來發(fā)送的信號的步驟；和發(fā)送與每個所述塊的空間多路復用數(shù)有關(guān)的信息的步驟。
11.一種無線通信系統(tǒng)，由具備多根發(fā)送天線的無線發(fā)送裝置和作為該無線發(fā)送裝置的發(fā)送對象的無線通信裝置構(gòu)成，其中，所述無線發(fā)送裝置，在向所述發(fā)送對象的無線通信裝置發(fā)送由時間和頻率來成塊化的發(fā)送信號時，按每個所述塊決定空間多路復用數(shù)，基于所決定的所述空間多路復用數(shù)，向所述各發(fā)送天線分配發(fā)送信號，所述無線通信裝置，接收從所述無線發(fā)送裝置發(fā)送的信號。
12. 一種無線通信系統(tǒng)，由具備多根發(fā)送天線的無線發(fā)送裝置和作為該無線發(fā)送裝置的發(fā)送對象的無線通信裝置構(gòu)成，其中，所述無線通信裝置，向所述無線發(fā)送裝置發(fā)送與由時間和頻率來成塊化得到的每個塊的空間多路復用數(shù)有關(guān)的信息，所述無線發(fā)送裝置，基于接收到的與每個所述塊的空間多路復用數(shù)有關(guān)的信息決定空間多路復用數(shù)，并且基于所決定的空間多路復用數(shù)，向所述各發(fā)送天線分配發(fā)送信號。
全文摘要
本發(fā)明提供一種無線發(fā)送裝置，具備多根發(fā)送天線(18a、18b)，并且以子載波單位對發(fā)送信號進行空間多路復用或不進行空間多路復用后發(fā)送，該無線發(fā)送裝置具備子載波調(diào)制部(11)，按每路子載波對所輸入的發(fā)送信號進行調(diào)制；發(fā)送信號調(diào)配部(13)，對上述各發(fā)送天線調(diào)配按每路上述子載波調(diào)制后的發(fā)送信號；和發(fā)送控制部(12)，根據(jù)從通信對方即其他的無線通信裝置接收到的信息，決定按每路子載波進行空間多路復用的多路復用數(shù)，并且將上述所決定的多路復用數(shù)輸出到上述子載波調(diào)制部及上述發(fā)送信號調(diào)配部。從而獲得與傳播路徑的特性相應的最大的吞吐量。
文檔編號H04J99/00GK102307057SQ20111020290
公開日2012年1月4日 申請日期2005年9月20日 優(yōu)先權(quán)日2004年9月27日
發(fā)明者岡本直樹 申請人:夏普株式會社